顯示具有 能源科技 標籤的文章。 顯示所有文章
顯示具有 能源科技 標籤的文章。 顯示所有文章

2016年6月21日 星期二

電動車價5年內將低於傳統車! 未來消費者很容易享受到保時捷(Porsche)的飆速快感及自駕車方便 ( Electric car prices will be lower than the traditional car within next 5 years, this will be big inference to the world )

電動車價5年內低於傳統車!2025年新車都是電動款?

傳統汽車目前雖比電動車便宜、但卻會讓空氣污染更加嚴重,不過,在各大車廠的努力下,著有「Clean Disruption of Energy and Transportation」(暫譯:能源和運輸業的綠化革命)一書的創業家Tony Seba認為,到了2025年,電動車的售價反而會更低廉,屆時所有新車都會是電動款式。

CNBC報導,Seba 14日在野村證券舉辦的投資論壇上表示,電動車的運輸效能不斷改善,售價更是快速下降,預估以汽柴油做為動力的內燃式引擎(Internal combustion engine)很快就會失去競爭優勢。

Seba認為,照這樣發展下去,消費者只要付出一台別克(Buick)的價錢,就能享受保時捷(Porsche)的飆速快感,且到時候無論是保時捷還是別克都無法跟電動車競爭

Seba預估,到了2020年,美國一台電動車的售價大約會下降至3萬美元,相較之下,目前一台內燃式引擎新車平均售價還多達33,000美元。不僅如此,到了2022年,一台低階電動車的售價甚至有機會下殺到22,000美元。

Seba說,電動車的維修費用非常低廉,擁有一輛電動車的邊際成本基本上是零,這是因為內燃式引擎汽車擁有多達2,000個移動零件,但電動車卻只有20個,大幅降低故障率。這也是為什麼特斯拉(Tesla)的汽車保固方案完全沒在限制里程的主因。電動車未來將不只是「乾淨能源」的選項而已,只要再花一點時間研發,電動車就能成為「合理又經濟」的選擇。

野村證券6月稍早就曾發表研究報告估計,2020年全球電動車銷售量上看240萬台,遠高於2015年的348,000台,對整體汽車銷售量的佔比也將從0.4%攀升至2.4%。韓國先驅報(Korea Herald)14日報導,日本市調機構B3也估計,全球車用電池銷售量有望在今(2016)年成長66%至16,000千瓦小時(kilowatt-hour,簡寫為kWh),等於是過去7年來共計成長了23倍。2010年全球車用電池的市場規模僅有1,140 kWh。展望2017年,銷售量還將成長57%至26,000 kWh。

電動車熱絡的需求已在金屬市場掀起驚滔駭浪

華爾街日報5月5日報導,倫敦顧問機構Benchmark Mineral Intelligence的數據顯示,碳酸鋰(lithium carbonate)售價今(2016)年第1季價格飛漲,平均已較去年同期跳增47%之多,而去年一整年的漲幅也有28%、遠優於其他還在困境掙扎的金屬和原物料。鋰在地球上的蘊藏量雖多,但大多分布在偏遠地區,要耗費不少人力物力才能掘出。鋰也沒有在任何一個商品交易所公開交易,因此價格都是由買賣雙方自行議定,而主要的需求都來自中國。

高盛估算,一台特斯拉「Model S」所需的鋰離子,比1萬支智慧型手機還要多;預估鋰的需求量到了2025年將飆漲3倍至570,000噸,主要都是由智慧型手機、電動車帶動。

鴻海攻電動車 加碼山西250億 及產業狀況

鴻海董事長郭台銘昨(3)日在山西太原出席第二屆晉商大會時表示,鴻海將在山西投資發展電動車產業,要協助山西從能源輸出的經濟模式,轉為發展循環經濟。郭台銘強調,集團會持續投資山西,預計今年新增投資額超過人民幣50億元(約新台幣250億元),估計今年集團在山西的產值,可望突破人民幣600億元(約新台幣3,000億元),員工人數達到10萬人。

鴻海集團近年積極布局電動車相關領域,先從周邊零組件著手,旗下群創已是全球車用面板龍頭,鴻海並持續布局汽車模具、線束、電池等領域,並且規劃從事整車組裝。

郭台銘先前在鴻海股東會表示,電動車話題正夯,鴻海製造的電動車會很便宜,售價不會是一、二百萬元,而是定位在1.5萬美元(約新台幣45萬元)以下的車型。業界認為,郭台銘在山西投資電動車產業,將是落實其平價電動車理想的關鍵布局之一。

郭台銘指出,鴻海對2014到2020年的科技發展,包括全球客戶、布局地區及各型產業進行分析,認為未來「雲端網大融合」是必然的趨勢,包括社群網站、雲霧計算、互聯雲、物聯網、機械人智能生產,環保智能電動車、智能城市、醫療健康環保產業及醫療大數據,最後是循環經濟的發展。

他說,山西一直是大陸最重要的能源輸出省,鴻海希望在山西發展循環經濟,能源跨越升級,未來當地煤層氣等天然資源不要出口。

郭台銘表示,鴻海將在山西投資發展電動車產業,把能源轉換成科技產品,甚至直接做垂直整合。但郭台銘並未說明投資金額、初期規模與鎖定哪一類零組件或整車組裝等細節。
祖籍山西的郭台銘,已率領鴻海集團在山西耕耘逾10年,分別投資太原與晉城兩個廠區,累計投資達人民幣200億元(約新台幣1,000億元)。其中,晉城廠區主要生產工業用機械人、自動化設備、精密刀具模具、光學鏡頭;太原廠區主要生產,高階智慧機整套零組件。

電動車

舉凡利用電動馬達作為驅動力的車輛均統稱為「電動車」,零件主要分為電池、電池控制模組、馬達三大類,現階段驅動馬達及電控模組相關技術成熟,電池方面則以鋰電池為代表,佔總成本的40%左右,在純電動車中更佔達60%,是重要零件之一。近年來由於油源逐漸枯竭、造成油價高漲,加上全球對節減碳問題日趨重視,電動車將因應而生,主要分為三類:第一為電池電動車(BEV),是以二次電池為動力,馬達驅動車輛行駛;第二為混合型電動車(Hybrid),結合汽油發動引擎及電機驅動,目前以TOYOTA技術與產量領先全球;第三為燃料電池電動車(FCEV),以氫氧作燃料直接發電,燃料電池車(Full Cell)也在較勁範圍之中。

另外,電動車相關產品還包括輕型電動車(二輪),分別為電動自行車、電動摩托車、電動代步車等,與BEV均屬於純電力系,不會有廢氣污染的問題,台灣主要生產廠家則有必翔、巨大、美利達。

電動車構造

利用外部電源,將電力能源經由充電器儲存於二次電池組中,需使用電動車時,經由驅動控制器控制馬達輸出轉速或轉矩、減速傳動機構,使輪胎接受馬達驅動而與地面產生相對運動,根據各車廠所推出的HEV在電池與汽油兩個動力來源的搭配亦有所不同,豐田Prius與本田Insight是由電池負責起步階段,引擎高速運轉後再以汽油提供動力;而通用Volt則是全程使用電力,當電池耗盡時,才以汽油引擎作為發電機提供備援電力。因此電動車主要可區分為兩大系統:
  • 能量供應次系統:包含單體電池、電池組、充電器與電池管理系統;
  • 電動動力系統:包含馬達驅動器、馬達與減速傳動機構等。
在馬達方面,分為感應馬達(AC Induction)及同步馬達(AC Synchronous)二種,感應馬達的成本較低,轉速區大,控制較為簡單,主要應用車商有Tesla、Nissan、Toyota;同步馬達啟動扭力大、傳動效率高,但成本較高,多用於油電混合車的動力輔助,主要應用車商 Honda、 Mitsubishi。 一般而言,日系車廠偏好永磁馬達(Permanent Magnet synchronous; PM),美系車廠則偏好感應馬達,從馬達各種性能來看,永磁馬達的整體效率最高,但若以時速來看,則是感應馬達效率最高。

電動車產業鏈

主要分為三大類,分別為(一)電池產業、(二)電機產業、(三)汽車產業,而關鍵領域佔電動車價格的比重來看,電池比重約佔 30%~50%、動力系統約佔 25%左右、車用電子約佔12%,電池為主要的關鍵零組件,其次為動力系統。

技術上仍待解決的問題

在技術上仍待解決的一些問題,包括:(1)製造成本高及電池安全性問題,(2)行駛距離短程,(3)充電站的不普及、充電所需時間過長,(4)電池壽命短(電池壽命僅2年得需更換)等缺點,舉例來說,最近比亞迪(1211.HK)出了一款F3DM純電動車,總價15萬元人民幣,可行駛100Km,最高時速可達160公里/小時,充電時間10分鐘左右可充滿50%,家用電源慢充達9小時,若要達到普及仍需相當的時間,以上技術問題仍有改進空間,其中又以電池問題最受重視,需做到高安全,長壽命,低成本,特別是高能量密度鋰電池,有一個很大的缺點,在高溫的穩定性,這就是考驗電池的關鍵的熱電器,而磷酸鉛磷電池即使300度、500度高溫,也不會爆炸,是目前材料首選之一。

根據資料顯示,一台純電動車成本約120萬(電池模組50萬、電池控制模組10萬、電控模組20萬、馬達20萬、其他20萬),一台油電混合車成本約140萬元(電池模組20萬、電池控制模組50萬、電控模組30萬、馬達10萬、其他30萬),所需成本太高,價格已接近高級房車,主要原因仍在電池,加上其他技術問題仍待解決,預估需到2028年以後才能普及。

電動車車型主要分為三類:

(1)插電式油電混合(PHEV;Plug-in Hybrid Electric Vehicle)

PHEV運作原理與複合電動車相同,採用電力驅動,並輔以傳統的汽油或柴油引擎,當電池電壓下降時,行車電腦就會啟動傳統引擎繼續行駛。電池電力的回充方式,除了以引擎進行充電之外,也可以家用的外接電源充電,與HEV不同之處,PHEV的訴求是要靠電池可以行駛更遠的距離,以節省更多燃油,並降低更多的溫室氣體排放,因此配備的電池容量更大,鋰離子電池因體積小、重量輕、能量密度高,最能符合需求,最大的發展瓶頸則在於高效能的電池。根據統計,2020年將占整體電動車市場的18%。

(2)油電混合(HEV;Hybrid Electric Vehicle,通稱Hybrid)

全球HEV車輛發展主要以北美、西歐、日本三大市場為重心,主力廠商為Toyota及Honda兩大廠,其他還有北美三大車廠、Nissan、歐洲Peugeot、大陸比亞迪等陸續投入中。根據統計,2020年前全球新能源車市場成長動能主要為HEV為主,目前仍是全球電動車銷售上升主力,約占整體電動車市場的70%。

(3)純電動車(BEV;Battery only Electric Vehicle)

目前BEV主力廠商以日產、三菱和福特為主,台灣的裕隆生產Luxgen品牌也是一輛BEV汽車。日產汽車認為, 純電動車才是未來市場主流。根據統計,2020年將占整體電動車市場的12%。

電動車市場以油電混合(HEV)為市場主流,近年來產品已經達到量化,而未來,插電式油電混合(PHEV)也將快速進入市場,以插電方式提供電能的補充,成為未來市場主流。 此外,純電動車(BEV)在2010年後會有小規模量產,但要大量生產必須等待電池成本再降低及效能更佳時才有機會實現,電池成本則是影響電動車發展最大的關鍵因素,現階段上游電池材料商皆積極擴產佈局,就是看好未來電動車驚人的成長,國外如A123、LG Chem、三星、SONY、三洋、中國比克等,以及台灣的長園科、尚志、能元、必翔等。
LIT ETF 短短幾個月已經漲 44.5%
此外,全球車廠為掌握電池來源,大多與電池廠商策略聯盟,如:(1)TOYOTA的電池供應商為Panasonic EV,由TOYOTA(40%)、Panasonic(60%)合資的子公司;(2)NISSAN的供應商為AUTOMOTIV,由NISSAN(50%)與NEC(50%)出資成立;(3)MITSUBISHI的供應商由持股49%的LITHIUM ENERGY供貨,與持股51%的GS UASA合資而成;台灣方面,即將推出電動車產品的裕隆Luxgen品牌,則由華創車電與國外大廠合作,確保電池來源無虞。

混合動力車

另一種雙模式混合動力車,是採用傳統的內燃機和電動機作為動力源,透過混合使用熱能和電力兩套系統,以達到節省燃料及降低排放污染的目的,其動力傳輸路線分為:串聯式、並聯式、混合式,(一)串聯式:將馬達放置於引擎之前,再與傳動系統結合,主要動力來自於馬達,引擎則是帶動發電機對電池充電,主要適用於城市大客車;(二)並聯式:透過馬達與引擎及傳動系統並接,行駛中可發揮再加速輔助,進而降低引擎負擔,由於此裝置更接近傳統的汽車驅動系統,因此得到廣泛使用;(三)混合式:加入油電混合概念,使用行車電腦調配引擎帶動車輛或對電池進行充電,當今世界掌握雙模技術的只有GM、Toyota 和比亞迪(11211.HK)三家企業。

充電站

隨著電動車市場不斷成長,充電站市場需求也將快速成長,充電站的建置已多元化,包括住宅型充電、公共停車場、高速公路、一般量販商店在商店外部裝置充電站設施服務等。根據統計,2015年之前,全美的電動車充電站將超過100萬個據點,市場規模可達2億美元,新興市場則以大陸最具潛力,在政府政策的支持下,有機會成為全球車用充電設施主要供應來源,包括電池大廠比亞迪(1211.HK),也將切入電動車用充電設備市場,開發專用的充電器,另外,國外充電設備商主要有美國Better Place、Coulomb Technology、日本Toyota Industries、Takaoka Electric等等。

缺點方面,除了充電站數量的不足,以及營運配套措施、回收機制等問題,另一個大問題則是「規格標準化」。當前很多地方在建充電站時,遇到有採用“插電式”(插座充電),或採用“電池式”(更換電池),而電池尺寸不一也是各廠家所面臨惱人的問題。

2035年美國電動車普及率若逾35%、汽油需求恐減兩成

華爾街日報報導,根據能源咨詢公司Wood Mackenzie 20日發布的報告,未來20年電動車的普及可能會導致美國汽油需求縮減5-20%。美國目前平均每天的汽油使用量超過900萬桶。報告顯示,如果電動車2035年市占比重因特斯拉(Tesla)等廠商開始推出較低價車款以及續航力和便利性(註:目前大約每100英里就得充電一次)顯著突破而站上35%,美國日需求量可能會減少200萬桶。

Wood Mackenzie研究報告作者Prajit Ghosh認為,較有可能的情況是美國電動車市占將會在2035年突破10%、進而導致美國汽油需求量較目前縮減5%。他預期特斯拉的「Model 3」有能力在未來10年讓電動車成為主流產品,進而在2025年後顯著壓抑美國燃料需求。BP PLC首席經濟學家Spencer Dale上週表示,電動車在20年內可能還是無法普及化。美國電動車市占目前不到1%。

CNNMoney去年底報導,石油輸出國組織(OPEC)發表的年度「世界石油展望(World Oil Outlook)」報告顯示,2040年高達94%的使用中車輛仍將是依靠石油燃料。OPEC報告顯示,除非出現重大技術性突破,否則在可預見的未來電動車將難以大幅取得市佔率。油國組織預估2040年僅有1%的車輛銷售量是來自純電動車款。

特斯拉曾指出,美國化石燃料消耗量當中,三分之一用在交通、另有三分之一是用在發電;如果發電可以改採再生能源、最骯髒的前50%發電來源就有望提早停用。美國能源情報署(EIA)統計顯示,過去4週(截至2016年6月10日為止)汽油產品日供給量平均超過960萬桶、較一年前高出2.9%。

分析
  • 汽車內的鋰電池重量:油電混合車內配備的鋰電池,重量是 1.3 公斤,而插電式混合電動車鋰電池則是 12.8 公斤,而純電動車內的鋰電池則重 19.2 公斤。礦業公司 Rockwood 執行長 Seifollah Ghasemi 表示,全球鋰電產業在 2016 至 2017 年間望出現劃時代變革,屆時電動車將會更普及,Tesla  2015 年「Model S」該款電動車的銷量數據顯示,「Model S」在美銷售量與前一年度相比,年增率就暴增了 49% ,成長極驚人。
  • 電池技術仍每年成長,WH/KG、WH/L 每年成長,未來純電動車價格將低於 100萬台幣,重點是仍需要快充充電站,否則,充電仍太長不適合既時用車之應用,但純電動車優點:飆速快感、自駕車方便、低故障率、機身馬達衰老率很慢。
  • 馬達技術仍在成長,未來在奈米科技應用下,馬達極可能還能增加 20% ~ 30% 動力效能,等於可以減少鋰電池,也就是降低 10% ~ 15% 純電動車成本,所以未來5年 純電動車成長是不容至疑。
  • 當全球純電動車將大幅成長之際,可投資之成長ETF及股票,

2016年3月3日 星期四

電動車、新油電混合車將帶動鋰原料需求成長率超越石油燃料 ( Electric vehicles, new hybrid vehicles will drive demand for raw materials of lithium growth rate over petroleum fuels )

高盛:鋰將是未來電動車的「新石油」能源!

《Oilprice.com》報導,受到電動車市場蓬勃發展的需求帶動,美商高盛 (Goldman Sachs) 證券就直指,鋰原料將可望替代石油燃料,成為未來電動車時代的「新石油」能源。

需求火爆:

據特斯拉 2015 年「Model S」該款電動車的銷量數據顯示,「Model S」在美銷售量與前一年度相比,年增率就暴增了 49% 至 2 萬 5700 台。

另據能源分析機構《Energy & Capital》此前於 2 月中旬發布的研究報告預估,至 2025 年,市場對於鋰原料的總需求量估將上衝至近 50 萬噸,其中包括電動車鋰電池需求量 20 萬 5 千噸、手持移動裝置鋰電池需求量 11 萬噸、其他鋰原料相關應用 17 萬 5000 噸等。

而反觀 2011 年時的鋰原料市場的總需求量,僅只有近 13 萬噸,顯示需求量自 2011 年至 2025 年將可望暴增三倍有餘。

而美商高盛證券更是大膽預估,未來十年全球電動車市場或將迎來黃金年代,而鋰原料將能夠成為世界的「新石油」能源。

高盛表示,光是電動車市場的鋰原料需求量,至 2025 年就可望上衝至 30 萬噸,與目前的需求量相比將再成長 11%,而每輛電動車和油電混合車的電池內將包含 40 至 80 公斤的鋰不等。

碳酸鋰價格大漲:

而事實上作為鋰電池基礎原料的碳酸鋰,其供應面近月早已出現持續短缺,但下游市場的需求卻持續擴大的失衡現象,造成碳酸鋰價格在近幾個月已出現急速暴漲。

據中國原物料商品報價網站《生意社》最新數據顯示,中國工業級碳酸鋰的生產成交價自 2015 年十一月至 2016 年二月底為止,短短三個月間,飆漲幅度就將近驚人的 120%。


福特汽車全新世代油電混合動力車將油電混合車提升至全新層次

福特汽車 24 日宣布全新世代油電混合動力車款 Ford New Mondeo Advanced Hybrid 正式上市,讓台灣成為亞太地區首度發表的市場。福特在旗艦房車 Mondeo 上配置了先進油電混合動力科技,以領先同級的科技配備與優雅外型,將油電混合車提升至全新層次。

為準備油電車款在台灣首度上市,福特運用總部資源邀請資深外籍講師,在全台 QualityCare 專業服務廠中選出前 15% 績優專業技師,共計 90 名,自 7 月份開始進行一系列的專業培訓,並成為福特油電車款專屬的認證技師;而在保固內容方面,除了 3 年不限里程的新車保固期之外,福特特別針對油電混合動力系統的專屬零件,包含了鋰離子電池組,電子控制無段變速箱、直流 / 交流轉換器、直流 / 直流轉換器、高壓電池接頭、高壓電池組風扇總成、熱敏電阻探測器、電池能量控制模組,提出業界最優的 8 年 16 萬公里保固。不僅如此,為帶給旗艦車系 Ford Mondeo 車主全方位保障,福特再宣布為 2016 年式  Ford Mondeo 全車系提供 8 大系統 2 年延長保固,為 Ford Mondeo 全車系車主提供專屬且進階的安心保障。

福特依循「Power of Choice 多元綠能科技策略」,從內燃機到電氣化系統全面精進,透過最新高科技引擎技術全面提高全車系的燃油經濟性,打造出最節能之福特產品線。台灣消費者對於新能源車輛接受度高同時重視環境保護,福特在 Mondeo 車系上連續推出兼具節能與性能的 2.0L EcoBoost 汽油渦輪引擎車款、既動感又省油的 2.0L TDCi 潔淨柴油引擎車款,如今加上 Hybrid 油電混合動力車款,Mondeo 創造了同級難以媲美的廣泛動力選擇,滿足消費者追求性能與綠能等各種生活方式。

600 項電氣系統專利,福特電動車與油電混合技術發展

福特汽車的電氣化動力技術,早在 2004 年即領先業界在美國市場發表全球第一輛油電混合動力車 Ford Escape Hybrid,隨後並於 2009 年在美國市場發表第一代 Ford Fusion (Mondeo) Hybrid。此後在 2012 至 2013 年間更陸續發表多元電氣化車款,包括搭載油電混合動力系統的 Ford C-MAX Hybrid,插電式油電混合動力車款 Ford C-MAX Energi、Ford Fusion (Mondeo) Energi,以及純電池動力車款 Focus Electric,福特汽車豪華車品牌 Lincoln 亦推出 Lincoln MKZ Hybrid。憑藉著對油電混合動力系統的持續研發與精進,福特至今已取得超過 600 項的系統專利,電氣化車輛在美國市場銷售表現至今亦超過 45 萬輛,油電動力科技深受歐美市場肯定。

此次 Mondeo 採用了福特最新世代的先進油電混合系統,並在車輛研發之時即導入智慧互動節能系統與空氣力學外觀設計等多面向思維,因而成就了同級之最的暢快駕馭與燃油經濟性。Ford Mondeo 搭配福特先進油電混合動力的傑出產品實力早已受到全球獎項的肯定,車輛於美國上市至今已榮獲以下獎項:

2010 年北美風雲車
2010 年 Car and Driver 美國 10 大綠能產品
2010 年 Consumer Digest 讀者文摘最佳購買車款
2012 年 S. News 最超值產品
2012 年 Auto Week 票選北美車展最佳展車
2014 年 Kelley Blue Book 3 萬元以下最佳油電混合動力車
2015 年 S. News 最佳家庭房車

創新科技,樹立業界燃油經濟新標竿

福特的先進油電混合動力系統總成,包含 2.0L Atkinson 循環引擎、鋰離子電池組、永磁電動馬達、動能回充系統,與 E-CVT 電子控制無段變速系統。其中全新 2.0L Atkinson 循環引擎,以低排氣量結合永磁電動馬達,最大綜效馬力輸出可達 190ps,並且達到 135km/h 同級最高的純電力驅動極速,以及平均 25.1 km/l同級最佳的燃油經濟性,在享受電動行駛特有的靜肅性及零排放的同時,也無需犧牲對速度的追求。而福特為油電混合動力車款設計的「E-CVT 電子控制無段變速系統」,連結引擎與永磁電動馬達,將兩種不同的動能結合輸出,可消弭傳統變速箱換檔時的動力損失,提供順暢舒適的駕駛感受。

福特的先進油電動力科技所採用的「鋰離子電池組」,全面超越目前台灣市場主流混合動力車款所採用的鎳氫電池組。「鋰離子電池組」之六大工程優勢包括重量更輕、體積更小,提供較高能量比、較高蓄電量,充/放電效率高出 60%,單位品質功率密度(Kw/Kg)為鎳氫電池組的 2 倍等。此外,車輛「動能回充系統」最高亦可將 97% 煞車時可回收的動能轉換為電力,回充到電池組內 (回充比例視駕駛個人操駕情況而定),充份利用可回收的能量來提高燃油效率。而全新「廢氣熱回收系統」,可以快速提升引擎工作溫度,當車輛發動時引擎切換至純電力驅動所需時間較前世代車款減少 20%,再減少冷車時燃料耗損,促成整體動力效能提升,尤其車輛在低溫環境中發動效果更為顯著。

節能兼顧動能的多元作動模式

Ford Mondeo 所搭載的油電混合動力系統可切換多元作動模式,打造絕佳動能效率與燃油經濟性,不僅提升靜肅性、降低震動,並減少對環境造成的影響,其中包含以下多項作動模式:

  • 純電力行駛模式:當鋰電池電力充足時,車輛從靜止合緩加速、或巡航時系統以永磁馬達做為動力來源,此時車輛將不會產生任何廢氣排放。
  • 日常行駛模式:系統會自動分配引擎及馬達輸出,以達到最高效能的輸出狀態,當引擎輸出動力大於需求,多餘的動力將轉化為電能儲存在鋰電池中,提升電池蓄電量。
  • 動能回充模式:當踩下煞車或車輛滑行時,電動馬達會把可回收動能轉換為電能儲存至鋰電池。
  • 加速模式:重踩油門及全力加速時,引擎會迅速反應提供充沛動力,電動馬達也協助輸出動能,雙重輸出同時強化整體加速性。

而在不同作動模式下,駕駛亦可透過福特專利 SmartGauge® with EcoGuide「智慧節能輔助多工儀錶板」,精準監控車輛動能分配。左右雙全彩液晶螢幕可顯示包含電池電量、平均油耗和即時油耗等訊息,提供即時並充足的車輛資訊,有效輔助駕駛者依照本身的駕駛習慣提升車輛油耗表現。

分析

2014年9月27日 星期六

太陽能應用在無人機連網計畫 - 將改變開發中國家通訊系統 ( Solar Airplane Autopilot Will Change the Global Wireless Communication Network - Specially in developing country )

Facebook連網無人機「豈止於大」:波音747大小,太陽能供電可長時期飛行

Facebook Connectivity Lab工程總監參與由Mashable主辦的2014 Social Good Summit時透露,他們準備打造的無人機具備太陽能供電能力,大小類似商業用的747機種,但重量會更輕。實驗室中的一架原型機的長度約等同於6~7台的Prius車種,但只有4個Prius輪胎的重量。

Facebook Connectivity Lab工程總監Yael Maguire在參與由Mashable主辦的2014 Social Good Summit時透露,他們準備打造的無人機將不是傳統概念上的小型飛機,而是體型類似商用747飛機大小,且可仰賴太陽能供電、可經年累月飛行的大型無人機。

Connectivity Lab 是 Faceboook 於今年3月發表的無人機實驗室,集結了航空、噴射機,與通訊專家,旨在打造可提供網路服務的無人機,以協助推動 Internet.org 的全球連網服務計畫。當時 Facebook 也宣布收購了英國專門開發以太陽能供電的無人機 Ascenta 開發團隊,以加速這項計畫。

Maguire 在與 Mashable 執行長 Pete Cashmore 對談時表示,為了讓這些無人機得以在天上停留數月或數年的時間,它們必須飛行在6萬~9萬英呎高的天上,一般的飛機並不會飛行得那麼高。除了緯度的限制外,此一無人機必須具備太陽能供電能力,大小類似商業用的747機種,但重量會更輕。實驗室中的一架原型機的長度約等同於6~7台的 Prius 車種,但只有4個 Prius 輪胎的重量。

由波音所打造的 747 飛機可用來載運乘客或貨物,其中,最常見的 747-400 民航機可根據空間配置載運 416~660 名乘客。

Facebook 的無人機連網計畫鎖定開發中國家,並已列出21個位於拉丁美州、非洲與亞洲的國家為優先部署地區,且飛機與太陽能板也必須依據這些地區的日照進行設計。

雖然目前仍面臨許多技術及法令的問題,但 Facebook 計畫在明年至少讓一架無人飛機升空測試。

Facebook drones the size of jumbo jets to soar 17 miles up

Facebook will create thousands of drones the size of jumbo jets which will fly 17 miles above the Earth to provide wireless internet access to the four billion people currently unable to get online.

The social network announced in March that it was in negotiations to buy drone maker Titan Aerospace, which was subsequently snapped-up by Google. Now it seems that the company is developing its own drones instead.

Today, only 2.7 billion people – just over one-third of the world's population – have access to the internet, according to Facebook. The social networking company is one of the main backers of the internet.org project which aims to connect the large parts of the world which remain offline.

Initially it was thought that Facebook would create around 11,000 smaller drones with the help of Titan Aerospace. But a senior engineer has now revealed that the company’s plan B is far more ambitious even than that.
"We're going to have to push the edge of solar technology, battery technology, composite technology," said Yael Maguire, the leader of Facebook's new Connectivity Lab, during a panel session at the Social Good Summit in New York this week. "There are a whole bunch of challenges."

To fly for months and years at a time the drones will need to rise above the weather, flying at between 60,000 and 90,000 feet – around 17 miles above the ground.

Flying this high will solve problems associated with weather, but could throw up new legislative ones. Above 60,000 feet there are essentially no regulations on aircraft – commercial airlines routinely fly at around half of that altitude. Rules regarding satellites will “play a very useful role”, said Maguire, but the company will also have to “help pave new ground”.
Regulations regarding human operators will also need to be adjusted if the company’s plans are to be a success. Currently one person must be in control of an aircraft at all times, but Facebook hopes to change legislation so that one person can control ten or even a hundred partially-automated aircraft.

"We can't have one person per plane if we want to figure out how to connect the world,” said Maguire.

The aircraft will be “roughly the size of a commercial aircraft, like a 747” said Maguire, but they will be far, far lighter. One prototype currently being worked on is about the length of seven cars, but weighs the same as just four car tyres.

The planes will be tested at some point next year, somewhere in the US, and the company hopes to have them working and in operation over developing countries within three to five years. It has already chosen 21 locations around the world where it would like to deploy them, in Latin America, Asia and Africa, and is looking for charities to run the equipment once it is manufactured.
Google is also working on similar technology to Facebook, having bought drone manufacturer Titan Aerospace earlier this year. The company creates solar-powered drones which can fly for several years at a time.

A Google spokesperson said at the time of the takeover: "It’s still early days, but atmospheric satellites could help bring internet access to millions of people, and help solve other problems, including disaster relief and environmental damage like deforestation. "
The search giant also launched Project Loon in 2013 which is investigating the use of high-altitude weather balloons which can transmit internet signals to the ground for the same purpose.


Solar Impulse 2: Solar-Powered Plane to Fly 25 Days Continuously Around Globe

An enormous solar powered plane wider than a Boeing 747 jumbo jet will become the first of its kind to circumnavigate the globe without fuel when it takes off from Abu Dhabi next year.

The Swiss-made Solar Impulse 2 has 17,000 solar panels spread across a wingspan of 72m - four metres wider than a 747, which has a wingspan of 68m.

Pilots Bertrand Piccard and Andre Borschberg, who are also co-founders of firm Solar Impulse, will take it in turn to fly the plane, which would become the first aircraft to fly day and night without fuel or emissions.

The flight, which will depart from Abu Dhabi in March 2015 and has attracted the support of Richard Branson, aims to complete 25 flying-days around the globe before finally descending and touching down four months and 35,000km later in Abu Dhabi in July.

The single-seater airplane will fly over the Arabian Sea, India, Myanmar, China, the Pacific Ocean, the United States, the Atlantic Ocean and southern Europe or North Africa, it was announced on Thursday in New York.

Flights over the vast oceans of the Pacific and Atlantic will last five to six days, achieved by Solar Impulse 2's usage of solar power.

Piccard and Borschberg will have access to six oxygen bottles, a parachute, a life raft and food and water rations.

2014年8月23日 星期六

SolarCity、SunPower、First Solar 相續投入家庭太陽能發電,將大幅降低尖峰用電量及發展出分散式太陽能發電產業 ( SolarCity, SunPower, First Solar with continued investment in home solar power, will significantly reduce peak electricity consumption and develop a distributed solar power industry )

SolarCity 公布第二季財報,太陽能板裝設遽增 216%

美國太陽能租賃龍頭 SolarCity 於 8 月 7 日公布 2014 年第二季財報,已裝設的太陽能板總發電量在第二季提升到 218 MW,遽增 216%,且光第二季單季就增加了 3 萬名客戶。

2012 年第一季時,SolarCity 裝設一組太陽能發電系統平均每瓦成本為 3. 16 美元,2014 年第一季已大幅跌落至 2.46 美元,第二季只剩 2.29 美元,成本下跌速度相當快,營運長 Tanguy Serra 更表示,成本降低速度為預期目標的兩倍之多。

此外,SolarCity 最近剛併購高效太陽能電池與模組製造商 Silevo,有了自己的完整產業鏈,將更能有效降低成本,因此 SolarCity 大膽預估 2017 年將達成每瓦 1.9 美元的低安裝成本。

至於SolarCity 即將發行的第三次資產債券,金額將提升至 2 億 100 萬美元,標準普爾(S&P)信用評級則為BBB+。儘管第二季太陽能板安裝量暴增,但 SolarCity 保守預估第三季安裝量會稍微下滑在 135 到 150 MW 間;2014 年整年安裝量約為 500 到 550 MW;至於 2015 年,則樂觀預估會達到 900 至 1,000 MW。

SolarCity 目前太陽能板安裝數量的成長與需求已遠遠超乎預期,持續穩座太陽能租賃龍頭。SolarCity 樂觀預估在接下來 20 年內,公司營收可望超過 33 億美元。

SolarCity Downgraded On Escalating Stock, Competition

SolarCity got a downgrade Tuesday because of its escalating stock price and the increasing competition from rivals, including a company expected to launch an initial public offering soon. That's the assessment from Ben Kallo, an analyst for Robert W. Baird, in a research report released Tuesday. He cut his rating on SolarCity (NASDAQ:SCTY) stock to neutral from outperform, but he kept his 83 price target.

SolarCity stock was down 2.5% in early afternoon trading in the stock market today, near 70.25. But SolarCity stock is up 24% for the year.

In his report, Kallo said that although SolarCity is the leader in the accelerating U.S. residential market for solar products, the company's stock price might have gotten a bit ahead of itself. And he cites rising competition with SunPower (NASDAQ:SPWR), First Solar (NASDAQ:FSLR) and Vivint, which is reportedly working on an IPO. SolarCity recently announced plans to manufacture its own solar panels.

"We believe SolarCity's move into high-efficiency panel manufacturing introduces scale-up risk ... . SunPower has over a decade of experience in manufacturing high-efficiency solar panels and has allocated 2.5-plus years to construct and ramp its Fab 4 (about 350 megawatt) manufacturing line," he wrote. "Although SolarCity has considerable future earnings and cash-flow generation capabilities, we believe SunPower and First Solar are currently best positioned, given their manufacturing capabilities, international presence and positive earnings." SolarCity this month reported rising losses and lower-than-expected Q2 revenue.

DE Penetration Lowers the Value of Traditional Generation ( 美國分散式太陽能成長讓傳統發電廠價值下降 )

As DE proliferates, traditional generation assets are likely to decline in value. Parallels with the German market—in which the total share of generation represented by nuclear and fossil-fuel-based sources is expected to fall from a level of 83 percent in 2010 to 30 percent by 2030—illustrate the devastating financial impact that such a drop can have on utilities. (See Is Germany Pioneering a Global Transformation of the Energy Sector?, BCG report, March 2013.) By lowering the total net load, DE reduces the market value for traditional generation. The intermittent nature of distributed generation means that the greater DE’s penetration, the greater the requirement for base-load generation to become more flexible. (The problem is compounded by utility-scale renewables, which also provide intermittent power and often receive loading preference.) In most cases, DE, combined with demand response programs and other forms of demand management, will also shave the peak off the load, cutting into the most profitable portion of the traditional generation business. These factors are influencing utilities’ decisions about whether to invest in generation or hold off and seek to optimize its residual value instead.

DE may also be a harbinger for a broader type of deconstruction that is affecting the power value chain. Integrated utilities provide bundled services: energy generation, transmission, grid services (such as power reserve and stabilization), demand response management, distribution, metering, and customer service. When a non-utility third-party cherry picks the value chain and provides specific services at a lower price, the traditional rate design no longer matches costs and revenues. New entrants have a growing stake in generation through distributed products, but they also derive benefits from services such as demand response management and energy storage. Over time, the power value chain could change dramatically.
美國分散式太陽能成長大增,讓傳統發電廠收入大幅下降,大幅降低尖峰用電量

The utilities’ business model is about investing capital and capturing returns. As DE penetration increases, capital shifts from areas that utilities have traditionally controlled to areas in which they are not involved.
solar power generation to off the peak power consumption of city

What’s more, as large investors turn their attention to the emerging DE industry, traditional utilities are beginning to lose their advantage in terms of low cost of capital. For example, we estimate that when a major solar installer and developer securitized its solar leases last year, the company’s cost of capital dropped to a level that was 200 to 300 basis points lower than most regulated utilities’ cost of capital.

With microgrid technology, DE has the potential to enable areas such as subdivisions, cities, and counties to form “islands” that either exist off the grid entirely or depend on it only for backup generation. DE could, therefore, turn the existing infrastructure of transmission lines and power plants designed to serve those areas into stranded assets.

Finally, utilities’ regulatory edge is eroding as DE companies gain leverage through regulatory management teams that represent a growing number of individual consumers. Taken as a whole, these changes are turning the odds against the traditional utility model.

蓋電廠 不如削減夏季用電尖峰

夏季炎熱,人要消暑,工廠的生產線與馬達也要通風散熱或吹冷氣以維持效率,這使得台灣的夏季出現了用電尖峰。2013 年 8 月份的用電量,就比 12 月份還要多 41 億度電。
2012與2013年每月用電度數曲線。(資料出自能源局能源統計月報)

從上面這張圖,夏季每日用電曲線來看,用電尖峰是在上班日的下午 2-3 點左右,大約在 3,200 萬瓩。接著是午飯前 11 點半,第三高峰是晚間 7-8 點。到了大部分工廠停工的週日,則僅剩晚上的用電高峰,並且比上班日少了 600 萬瓩以上。造成這三個高峰的原因很多,餐飲業準備膳食、上午 11 點開始營業的大型零售業、工廠生產線作業啟動,以及民眾回家後打開照明與視聽設備。

再隨機選擇夏日與冬季各一個普通上班日來觀察。冬季上班日的用電尖峰是在下班時刻的晚上 6 點,冬季下午 2 點峰值不明顯,與夏日同一時間大約少了 7-800 萬瓩。
▲ 夏季上班日與周日用電曲線比較。(擷取自台電每日用電資訊)
底下這張圖則把每個月用電最多的尖峰用電量,勾勒成一年的曲線,再從 1970 年累積到 2013 年。您可以看見,台灣的用電量愈疊愈高,而夏季與非夏季間的用電差距也日趨明顯,儘管自 1989 年實施季節電價制度,但 2000 年以後仍再度明顯拉開差距。
▲ 夏季與冬季上班日用電曲線比較。(擷取自台電每日用電資訊)
台電每年會提出《台電電源開發方案》,替未來十年規劃電廠興建時程。它會依照國民所得與人口成長、國內外經濟能源趨勢等預估,去推論出長期用電負載可能的增減。值得注意的是,台電會評估每年夏季尖峰負載用電量,並在維持電力系統備用容量率 15% 的前提下去做電源開發規劃,以應付新增的用電需求以及補足退役的老舊電廠發電量。

也就因為這樣,我們為了應付夏季用電尖峰的那幾天的那幾個小時,而準備了這麼多發電廠機組。到了非夏季時,就有許多機組閒置,徒增維護經費,核電廠與大型火力電廠機組則趁著冬季輪流排歲修;雖然知道「養兵千日,用在一時」,然而「養兵」也是要錢的。

因此,只要想辦法削減「夏季尖峰負載」的用電量與時數,或至少讓它不要成長,便可以短期間內減緩台電新建電廠的壓力。爭取下來的時間與省下的電廠興建成本,則可以再拿去積極投資節電策略與發展再生能源,或強化台灣電力系統的調度能力,真正舒緩長期的用電需求。

削減「夏季尖峰負載」的方式其實有很多,有些是台電已實施您也很孰悉的手段,有些未實施的,門檻也不高,以下列舉幾個方式,希望能激發您對電力的更多想像。 ... 持續閱讀

太陽能分散式發電分析
  • 由美國、澳洲太陽能分散式發電發展看,主要是
    • 政府立法鼓勵金融業提供相關類似高息商品給太陽能分散式發電公司共同以承租方式長期收取用戶費用,用戶也節約部份電費又不用買整套太陽能分散式發電系統;
    • 金融業獲得高息商品之利潤,營業上升獲利成長;
    • 用戶也節約部份電費又不用買整套太陽能分散式發電系統,同時又得到智惠型電力管理系統,隨時可以由電腦或智惠型手機了解電力狀況,房屋價值也因此升高;
    • Distributed energy (DE) technologies have grown significantly in the U.S. Last year, DE represented one of the largest investments in the utilities space, and that investment, along with consequent growth, is likely to accelerate. From 2010 to 2013, DE accounted for about 21 percent of all new capacity in the nation. The number of commercial and residential rooftop solar installations, for example, increased by 22 percent in 2013. The increase comprised about 1.9 gigawatts and represented roughly $8 billion in investments. 
  • 我國冬季用電少,夏季用電多,這是因為我國地處亞熱帶,夏日冷氣用電需求高的緣故。尖峰用電在白天,夏季白天冷氣用電需求高,因為營業公司都開冷氣及照明,用電尖峰及離峰甚致高出 48% 電力:
    • 夏季每日用電曲線來看,用電尖峰是在上班日的下午 2-3 點左右,大約在 3,200 萬瓩。
    • 夏季每日用電曲線來看,用電離峰是在上班日的早上 4-6 點左右,大約在 2,200 萬瓩。 尖峰與離峰平均差到 30% ~ 35% 電力;
    • 而太陽能發電補尖峰用電至少是最經濟又可延緩核四運轉,讓科技與時間說出該走的路,依太陽能發展的速度,一片同樣面積太陽板很快將達到 365W、每瓦 0.25 美元,一般家庭需要之白天電力很易被家庭式太陽能發電代替,因此,很容易捕台電尖峰電力不足,核能就能逐漸轉成封存備用;
    • 若LED照明及電器節能配套策略與企業強制之法令,可延緩核四運轉之年限可拉長至6年,其他能源效能也會再提高,有利於台灣做出最有利於台灣決定
    • 台灣目前最大問題就是,馬政府之國營到處漲價壓榨人民生計,真正該做的照明及電器節能配套策略根本不積極,台電對於節能策略也不夠積極,節能是一個產業
  • 目前太陽能電池效率與成本:
    • 德國有機太陽能電池效率已經到達 44.7%,如 SunPower 太陽能電池板大小可產生 717 W,每瓦可降至 0.5 美元,都市白天都將被太陽能分散式發電系統取代,將少掉 1000 萬瓩,也就是說台灣核能都可以封存,減少能源進口 GDP反而成長;
    • SunPower 太陽能電池可將21.5%的太陽能轉換成電力,太陽能電池板大小 155.9 x 104.6 cm ,可產生 345W,每瓦 0.6 ~ 0.5 美元;
    • NSP 台灣新日光太陽能電池可將15.6%的太陽能轉換成電力,每瓦 0.5 ~ 0.3 美元;
    • 大陸 Jinko 太陽能電池之太陽能轉換成電力 16.5%,每瓦 0.5 ~ 0.3 美元;
    • 預估未來幾年內, 太陽能電池將降至每瓦 0.3 ~ 0.22 美元;
    • 太陽能投資與成本計算實例投資成本最貴是儲能系統,只補尖峰用電量投資成本最低,但政府並沒有一套配套策略,以致台灣難發展成功;( 註:德國太陽能發電量已經是 23.1 GW 約總需求量之 50.5% ,但仍需足夠支儲能系統將它儲存才能完全使用,否則,仍是白天補電效益;)